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Simulation Simulation: Helfen Abstand und Mundschutz gegen das Coronavirus?

| Redakteur: Thomas Günnel

Damit sich das Coronavirus nicht weiter ausbreitet, empfehlen Wissenschaftler und Organisationen Maßnahmen wie Abstand halten und Mundschutz tragen. Simulationen zeigen, wie wirksam sie sind.

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Wie weit fliegen Partikel im Atem beim Husten? Mittels Simulationen lassen sich diese Szenarien darstellen.
Wie weit fliegen Partikel im Atem beim Husten? Mittels Simulationen lassen sich diese Szenarien darstellen.
(Bild: Ansys/Ausschnitt aus Video )

Wie weit fliegen Partikel der Atemluft beim Husten? Wie muss eine Atemschutzmaske korrekt angelegt sein? Um das herauszufinden, haben das Softwareunternehmen Ansys, Anbieter für physikalische Simulationen, die Eindhoven University of Technology und die Ohio State University unterschiedliche Szenarien simuliert.

Stehen in einer Gruppe

In dieser Simulation gibt es zwei Fälle. Im ersten Szenario steht eine Gruppe von drei Personen circa einen Meter auseinander, das entspricht der Empfehlung der Weltgesundheitsorganisation WHO. Im zweiten Szenario stehen die Personen circa zwei Meter auseinander.

Um die Realität möglichst genau zu simulieren, mittelten die Ingenieure wissenschaftliche Daten für die Hustengeschwindigkeit. Sie beträgt zwischen 6 und 28 m/s, gemittelt ergibt das 17 m/s. Die Partikeldurchmesser schwankten im Modell zwischen 50 und 400 Mikrometer (1 Mikrometer = 0,001 Millimeter), der mittlere Durchmesser betrug 250 Mikrometer. In der Simulation gingen die Forscher von Windstille aus.

Im Video wird deutlich, dass bei einem Abstand von einem Meter Tröpfchen des Hustenden auf Gesicht, Hals und Kleidung der gegenüberstehenden Person landen. Bei zwei Metern sinkt die Wahrscheinlichkeit einer Tröpfcheninfektion erheblich, da die Schwerkraft die Tröpfchen auf dem weiteren Weg nach unten zieht. Wird in die Armbeuge gehustet, reduziert sich das Risiko noch einmal deutlich.

Ändern sich die Umgebungsbedingungen – Windgeschwindigkeit oder Höhe und Orientierung der Personen – können sich die Ergebnisse und Ihre Interpretation ändern. Zudem gilt grundsätzlich: Je größer die Entfernung, desto geringer ist das Infektionsrisiko. Auf Null sinkt es laut Ansys jedoch nie, weil die Partikel bei Wind längere Zeit in der Luft schweben.

Joggen im Park

Spazierengehen oder Sport im Freien sind in Deutschland nach wie vor erlaubt. Eine Analyse der Ansys-Partner Bert Blocken und Fabio Malizia von der TU Eindhoven und KU Leuven zeigt aber, dass in beiden Fällen die üblichen Richtlinien zur sozialen Distanzierung nicht ausreichen und dass wesentlich mehr Platz benötigt wird. Beim Laufen sollten Personen demnach mindestens drei Meter Abstand zum Vordermann einhalten. Radfahrer sollten mindestens zehn Meter Abstand halten. Beim Überholen des Vordermannes empfehlen die Forscher einen seitlichen Abstand von mindestens zwei Metern.

Unterschied zwischen schlecht und gut sitzender Gesichtsmaske

Gesichtsmasken lösen das Problem nicht, aber sie können Infektionen unter bestimmten Umständen verhindern. Sie fangen mehr als 80 Prozent der bei Husten und Niesen ausgestoßenen Tropfen auf – vorausgesetzt, die Maske sitzt richtig auf dem Gesicht. Ohne den Nasen-Clip etwa können beim Husten Luft und Tröpfchen entweichen. Ebenso kann kontaminierte Luft unter die Masken des medizinischen Personals oder anderer Personen eindringen, wenn sie nicht ausreichend abgedichtet ist.

Das Video demonstriert, wie sich bereits kleine Abweichungen beim Anlegen der Maske auswirken.

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